Бягучы стан распрацоўкі касмічных спадарожнікаў для выпрацоўкі метану з кропкавых крыніц

Інвентарызацыя выкідаў метану звычайна выкарыстоўвае падыход «знізу ўверх», які звязвае выкіды з адпаведнай вытворчай дзейнасцю для распрацоўкі стратэгій кантролю выкідаў. З іншага боку, назіранні за атмасферным метанам «зверху ўніз» выкарыстоўваюць зваротны падыход для паляпшэння ацэнкі канцэнтрацыі выкідаў метану. Спадарожнікавыя назіранні за метанам прыцягнулі значную ўвагу дзякуючы высокай частаце назіранняў і глабальнаму ахопу. Сярод іх выяўленне канцэнтрацыі атмасфернага метану ў слупе з дапамогай караткахвалевай інфрачырвонай спектраскапіі можа дасягнуць адчувальнасці выяўлення, блізкай да адзінкавага ўзроўню.

△ Караткахвалевы інфрачырвоны (SWIR) спадарожнікавы прыбор для вымярэння метану

У залежнасці ад мэты назірання, карысныя нагрузкі караткахвалевых інфрачырвоных спадарожнікаў для вымярэння метану можна падзяліць на дзве асноўныя катэгорыі: рэгіянальныя і кропкавыя. Рэгіянальныя прыборы для выяўлення выкідаў маюць на мэце назіранне за агульнымі выкідамі ў глабальным або рэгіянальным маштабе з прасторавым разрозненнем 0,1–10 км. Прыборы з кропкавымі крыніцамі прапануюць высокае прасторавае разрозненне (

△Класіфікацыя выяўлення атмасфернага метану ў глабальным, рэгіянальным і кропкавым маштабах

Патэнцыял касмічных наземных спектрометраў для выяўлення кропкавых крыніц метану быў упершыню прадэманстраваны падчас выяўлення ўцечкі прыроднага газу ў газасховішчы Арыса-Каньён з выкарыстаннем спектрометра Hyperion. Было паказана, што гіперспектральныя датчыкі, такія як PRISMA, дазваляюць колькасна вызначаць выкіды метану з кропкавых крыніц прыблізна 500 кг/г⁻¹. Спадарожнік GHGSat-D, запушчаны ў 2016 годзе як першы спецыялізаваны спадарожнік для колькаснага вызначэння кропкавых крыніц метану, мае эфектыўнае разрозненне пікселяў 50 × 50 м² і дакладнасць 12%–25% (у залежнасці ад тыпу паверхні). Паміж 2020 і 2022 гадамі было запушчана яшчэ пяць спадарожнікаў серыі GHGSat з дакладнасцю прыблізна 1%–2%, якія ўтварылі сузор'е з магчымасцю хуткага паўторнага наведвання. Гіперспектральны прыбор на айчынным спадарожніку Gaofen-5 02, які сканцэнтраваны на тыповых крыніцах звышвыкідаў метану ў Кітаі і ЗША, а таксама на кропкавых крыніцах метану ў вугальных шахтах правінцыі Шаньсі, можа колькасна вызначыць выкіды метану з кропкавых крыніц прыкладна ў 700,00–16000 кг/г⁻¹. Акрамя таго, мультыспектральныя прыборы, такія як Sentinel-2, Landsat і WorldView-3, таксама здольныя выяўляць і колькасна вызначаць звышбуйныя кропкавыя крыніцы выкідаў метану.

△Пермскі басейн (Тэхас і Нью-Мексіка), ліпень 2020 г.

Спадарожнікавыя назіранні атмасфернага метану

Сучасныя спадарожнікавыя спектрометры маюць парогі выяўлення ад 100 да 10 000 кг/г⁻¹, што дазваляе ім кантраляваць буйныя кропкавыя крыніцы выкідаў метану, выяўляць раней невядомыя крыніцы выкідаў і колькасна вызначаць агульныя выкіды. З пашырэннем спадарожнікавых груповак для выяўлення кропкавых крыніц метану, у тым ліку груповак GHGSat і Carbon Mapper, а таксама будучай групоўкі спадарожнікаў для выяўлення метану ад CAS Xiguang, у бліжэйшыя некалькі гадоў адбудзецца значнае павелічэнне цэласнасці, прасторавага ахопу і частаты паўторных наведванняў сістэм назірання за кропкавымі крыніцамі дзякуючы інтэнсіўным назіранням, што спрыяе лепшаму разуменню перыядычнага характару выкідаў метану.